莫氏樹蛙是台灣特有種,為一泛島型分布的種類;由於其活動性不強 ,且有返回原產地繁殖的習性,故推測其族群的擴張受到一定程度的限制 ,然而卻是台灣綠色樹蛙屬中分布最廣的一種,因此其族群散布歷程及演 化歷史是很值得探討的!本實驗應用分子生物技術來研究莫氏樹蛙各族群 間之親源關係:包括利用 PCR-RFLP(Restriction Fragment Length Polymorphism)及定序(sequencing)分析粒線體DNA的12S rRNA-16S rRNA片段(約1100bp)。目的為了解其族群結構及基因組成,探討族群遺 傳變異是否與地理分布有關,及中央山脈是否為其地理阻隔,進而推測出 其散布路徑及時間。在PCR-RFLP的部份,總共分析了19個族群,212隻樣 本;進行 3種限制內切酵素單酵素切的結果,共得到23個限制內切酵素片 段,可分為11種單倍基因型(haplotype)。根據族群所含基因型分布的 地點,可區分為西部+東北部型、東北部型、東南部型、西南部型、及全 區型等五種類型,而各地區的基因組成也不盡相同;西部各族群的基因組 成都很類似,以H01型為主;東北部、東南部及南部的族群已各發展出獨 特的基因型;這顯示分布在中央山脈東西兩側的族群已經產生分化的現象 ,導致基因型的組成已有所差異。此外,根據Nei and Tajima(1981)的 公式計算每個族群的基因多樣性指數,可知西部族群的基因組成較為均質 ,東南部族群的基因異質性較高。對粒線體DNA的部份12S rRNA基因片段 (500 bp) 、整個tRNAVal 及部份16S rRNA基因片段(約500 bp)進行 定序,共得到37個變異位置(variable sites),以Kimura''s 2-parameter的方法計算基因型間的遺傳距離(genetic distance),以 聚類分析法(neighbor-joining)和進化最儉約分析法(maximum parsimony analysis)建構親緣關係樹狀圖,將30隻樣本的DNA序列分成 二個主群(lineages):第一群稱為東部系統,以中央山脈以東、富源以 南的東南部及瑪家、南仁山為主;第二群稱為西部系統,以中央山脈以西 、扇平以北的西部區域及太平山之族群構成;且兩系統間有明顯的分化現 象。族群親緣關係樹的樹型(topology)與基因型的親緣關係樹相同,可 以分為東部族群組和西部族群組,兩族群組之間的平均遺傳距離為1.39% ,且根據巢式變方分析(nested analysis),表示遺傳差異主要存在於 東西兩族群組之間。根據主成份分析所得,莫氏樹蛙的外表形質沒有分化 的現象。綜合以上結果可以得到兩個結論︰一是莫氏樹蛙可分成兩大群, 一群在東南部,另一群在西部;二是東部族群的基因歧異度大於西部的族 群。推測中央山脈可能是莫氏樹蛙族群擴散時的地理阻隔,而莫氏樹蛙族 群的分化模式,可用擴散分化(dispersal differentiation)及隔離分 化(isolation differentiation)來解釋。
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